civil **iation university of china
航空发动机强度与振动。
课程设计报告。
姓名。学号。
班级。专业。
指导教师。2023年11月。
题目及要求。
题目基于ansys的叶片/轮盘强度与振动分析。
1 模型。图1
叶片/轮盘模型如右图所示，相关参数如下：
等厚度轮盘，厚度为0.025m，内径（半径）0.1m，外径（半径）：0.75m
叶片简化为悬臂梁，其弦长为0.025m、
厚度为0.01m，叶片高度0.3m。一圈叶片数目：20个。
材料密度： 弹性模量： 泊松比 ： 0.3
2 叶片的强度与振动分析。
单独考虑叶片，把叶片看成根部固装的悬臂梁，旋转半径如图1所示。
1）叶片的静力分析。
转速为1500rad/s下对叶片进行静力分析。
要求：1）得到von mises等效应力分布图，对叶片应力分布进行分析说明。
2）使用解析法得到叶片离心拉伸应力表达式，并与有限元法结果进行比较。
2）叶片的振动分析。
1）叶片静频计算与分析。
要求：1）给出1到6阶的叶片振型图，并说明其对应振动类型。
2）使用解析法得到叶片静频值，并与有限元法结果进行比较。
2）叶片动频计算与分析。
要求：列表给出叶片在转速为500rad/s，1000rad/s,1500rad/s,2000rad/s下的1到6阶叶片动频值。
3）共振分析。
要求：根据前面的计算结果，做出叶片共振图（或称campbell图），找出叶片的共振点及共振转速。因为叶片一弯、二弯、一扭振动比较危险，故只对这些情况进行共振分析。
3 轮盘的强度与振动分析。
单独考虑轮盘，轮盘内径边缘固支。
1）轮盘的静力分析。
转速为1500rad/s下对轮盘进行静力分析。
要求：得到von mises等效应力分布图，对轮盘应力分布进行分析说明。
2）轮盘的振动分析。
1）轮盘静频计算与分析。
要求：给出1到10阶的轮盘振型图，并说明其对应振动类型。
2）轮盘动频计算与分析。
要求：列表给出轮盘在转速为500rad/s，1000rad/s,1500rad/s,2000rad/s下的1到10阶轮盘动频值。
3）共振分析。
要求：根据前面的计算结果，做出轮盘共振图（或称campbell图），找出轮盘的临界转速。（需查阅相关资料）
4 叶片/轮盘的强度与振动分析。
考虑叶片和轮盘的耦合作用，轮盘内径边缘固支。
1）叶片/轮盘的静力分析。
转速为1500rad/s下对叶片/轮盘进行静力分析。
要求：得到von mises等效应力分布图，并与单独叶片、轮盘应力情况进行比较分析。
2）叶片/轮盘的振动分析。
对叶片/轮盘进行静频计算与分析。
要求：给出1到10阶的叶片/轮盘振型图，并与单独叶片、轮盘振动情况进行比较分析。
5 按要求撰写课程设计报告。
说明：1.为特殊说明的话，均使用有限元方法。
叶片、轮盘、叶片/轮盘必须给出有限元模型，并用结构单元进行网格划分必须保证结果具有一定精度。各输出结果图形必须用ansys的**输出功能，不允许截图，即**背景不能为黑色。
课程设计报告。
基于ansys的叶片强度与振动分析。
1 叶片的强度与振动分析。
1）叶片的静力分析。
给出应力图、位移图，并进行分析。
2）叶片的振动分析。
1）叶片静频计算与分析。
2）叶片动频计算与分析。
3）共振分析。
2 轮盘的强度与振动分析。
1）轮盘的静力分析。
给出应力图、位移图，并进行分析。
2）轮盘的振动分析。
1）轮盘静频计算与分析。
2）轮盘动频计算与分析。
3）共振分析。
3 叶片/轮盘的强度与振动分析。
1）叶片/轮盘的静力分析。
给出应力图、位移图，并进行分析。
2）叶片/轮盘的振动分析。
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